GPS测量与数据处理复习题

1、1 . GPS全球定位系统利用定位卫星在全球范围内进行定位、导航的系统2 .GPSR收机：能接受、处理、量测GPSS星信号以进行导航、定位、定轨、授 时等项工作的仪器设备3 .载波：可运载调制信号的高频振荡波,分为L1CA码FCA=f010;P码fp=f0 载波和L2载波P码,f0=10.23Mhz4 .导航电文：由GPS1星向用户播发的一组反响卫星在空间的运行卫星、 卫星钟 的改正参数、电离层延迟修正参数及卫星的工作状态等信息的二进制代码, 也称 数据码D码5 .卫星星历误差：由卫星星历所给出的卫星位置和速度与卫星的实际位置的速度 之差6 .相对论效应：由于卫星钟和接收机钟所处的状态运动速度

2、和重力位不同而 引起两台钟之间产生相对钟误差的现象.7 .多路径误差效应：在GPSW量中,被测站附近的反射物所反射的卫星信号 反射波如果进入接收机天线,就将和直接来自卫星的信号直射波产生干 涉,从而使观测值偏离真值；这种由于多个路径的信号传播所引起的干预时延效 应呗称作多路径效应.8 .整周跳变周跳：整计数术int ?出现系统偏差而缺乏一整周的局部 Fr? 仍然保持正确的现象.9 .整周模糊度：又称整周未知数,是在全球定位系统技术的载波相位测量时, 载 波相位与基准相位之间相位差的首观测值所对应的整周未知数.10 .单点定位绝对定位：根据卫星星历以及一台GPS8收机的观测值来独立确 定该接收机

3、在地球系统中的绝对坐标的方法11 .相对定位：确定同步跟踪相同的GPS卫星信号的假设干台接收机之间的相对位 置坐标差的定位方法12 . RTK是一种利用载波相位观测值在流动站和基准站之间进行的一种实时动态 相对定位技术13 .连续运行参考系统：是一种以提供卫星导航定位效劳为主的多功能综合效劳 系统,也称连续运行参考站网,强调所提供效劳的多样性,以及运行的长期性.14 .同步观测：是指两台或两台以上的GP或收机同时对一组卫星信号进行观测15 .基线向量：是利用进行同步观测的GPS8收机所采集的观测数据计算出的接 收机间的三维坐标差,简称基线,具与计算时所采用的卫星轨道数据同属一个坐 标参照系16

4、 .复测基线：在某两个测站点问,由多个时段的同步观测数据所获得的多个基 线向量解算结果17 .同步观测环：三台或三台以上的GPS8收机进行同步观测所获得的基线向量 构成的闭合环18 .独立的基线向量：假设一组基线向量中任何一条基线向量皆无法用该组中其他 基线向量的线性组合来表示,那么该组基线向量就是一组独立的基线向量 填空1 .全球定位系统的组成：空间局部GPS卫星、地面监控局部主控站、监测 站、注入站、用户局部2 . GPS1星的信号结构：载波、测距吗、导航电文3 .静态定位中常用的方法 取整法 置信区间法 模糊函数法4.快速定位中常用的方法1基线法2交换天线法 快速静态定位法1算法FARA

5、实质就是先对备选组进行数理统计检验,把大量的显然不合理的备选组先剔除掉, 减少计算工作量.最小二乘 模糊度降相关平差法5 .动态定位中常用的方法 初始化法实时解算模糊度的方法 今确定搜索 区域®可采用的方法6 .进行RTK测量是需配备的仪器设备 0GPSg收机数据通信链RTK®C件 7.影响GPSS时单点定位精度的因素：卫星星历误差、大气延迟电离层延迟、 对流层延迟误差和卫星钟的钟差等；差分 GPS分为根据基站所提供的改正数的类型：位置差分、距离差分 按用户进行数据处理的时间：实时差分、 事后差分 按观测值的类型：伪距差分、相位差分 按工作原理及数学模型：单基准站差分GPS

6、SRDGPSH有多个基准站白局部区域差分 GPS LADGPS广域差分 GPSWADGPS8.网平差的类型：无约束平差/最小约束平差、约束平差、联合平差简答1 .GPS的根本功能：接受并存储来自地面限制系统的导航电文 在原子钟的 限制下自动生成测距吗CA码和Y码和载波采用为二进制相位调制法将 测距吗和导航电文调制在载波上播发给用户根据地面限制系统的命令调整轨 道,调整卫星钟,修复故障或启用备用件以维护整个系统的正常工作2 .GPS外业测量：,1踏勘、选点、造标、埋石 6 了解测区情况及任务,领会每个人做一个点建网的目的与意义2 的点之记在已建好的大地测量限制网上进行,在一个点上进行造标埋石GP

7、S测量 6 编制GPS见测计戈制订 ©GPS点观测3 .GPS定位中的误差源： 与卫星有关的误差 今 卫星星历误差 卫星钟的 钟误差相对论效应,2与信号传播有关的误差 Zi电离层延迟可用误差改正模型与接收机有关的误差6接收机钟的钟误差 接收机的位置误差 接收 机的测量噪声4 .消除和削弱多路径效应误差的方法和举措： ®选择适宜的站址 选择适宜的 GPS接收机在天线下设置抑径板或抑径圈 ® 接收机天线对极化方向相反 的反射信号应有较强的抑制水平 改善接收机的软、硬件 适当延长观测时 问5 .利用测距吗测定卫地距的方法根本原理：首先假设卫星钟和接收机钟 均无误差,均能

8、与标准的GPS寸间保持严格的同步.在某一时刻t,卫星在卫星 钟的限制下发出某一结构的测距码,与此同时,接收机那么在接收机钟的限制下产 生或者说复制出相同的测距码以下简称复制码由卫星所产生的测距码经?t时间的传播后到达接收机的卫星信号进行比对.如果这两个信号尚未对齐, 就调整延迟时间p,直到两个信号对齐为止.此时,复制码的延迟时间就等于 卫星信号的传播时间？t,卫地间的伪距p =T Xc=?txc注：c为真空中的光速 6.用测距码来测定伪距的原因：1易于将微弱的卫星信号提取出来 可提升测距精度便于用码分多址技术对卫星信号进行识别和处理便于对系统进行限制和治理7 .码相关法原理：接收机产生复制码,

9、具结构应与欲观测卫星的测距码的结构完 全相同.通过不断变动复制码的延迟时间使之与接收到的测距码对齐,即可获得伪距观测值.当这两组信号对齐后,假设用复制码再对卫星信号进行一次二进制相 位调制,即可将测距码去掉,仅留下来载波和导航电文.由于载波与导航电文的 频率相差悬殊,故很容易用滤波器将它们别离开来.8 .RTK测量原理：进行RTK测量是,位于基准站上的GPS8收机通过数据通信链 接实时地把载波相位观测值以及的站坐标等信息播发给在附近工作的流动 用户.这些用户就能根据基准站及自己所采集的载波相位观测值利用RTK数据处理软件进行实时相对定位,进而根据基准站的坐标球的自己的三维坐标, 并估算 其精度

10、,如有必要,还可将求得的 WGS-8蟀标转换为用户所需的坐标系中的站 坐标.9 .网络RTK&术原理：采用网络RTK技术时,首先先利用在流动站周围的几个一 股为3个基准站的观测值及的站坐标来反解出基准站间的剩余误差项 dorb、dion、dtrop等,然后用户就能根据自己的粗略位置内插出或者 说估计出自己与基准站之间的剩余误差项 或者在用户附近形成一组虚拟的观测 值.这样,当基准站间的距离达50-100km时,用户仍有可能获得厘米级的定位 精度.6 .外业观测步骤：1.在自己选好的GPS»点架设仪器,将GPS天线架于三脚架上,连接主机电缆和天线电缆,并进行对中整平,量取天线高

11、.2开机观察是否正常, 待接收机搜索到卫星后,联系其它测站点确定同步观测时间.3开始观测后注意观测卫星定位精度以及周跳情况,并进行记录,特别是本组的点号、与相关点的草图以及天线高、天线高量取的方法、观测时间等输入天线高和文件名,并要 求是前4位是点号后4位是时段号,时段号可根据每天的日期编号或按网中各时 间段编号,但要注意的是同一时间段各观测点的时段号应是一样的.5观测结束后关机并将连接主机电缆和连接天线电缆撤除.6待全部观测结束后,回到室内将数据传入电脑中采用专用传送软件以备基线解算使用.7 .选择观测站点白根本要求：1.测站点四周视野开阔,高度角15.以上不允许 存在成片障碍物.测站上便于

12、安放 GP或收机和天线,可方便地进行观测.2远 离大功率的无线电信号发射源,以免损坏接收机天线.与高压输电线、变压器等 保持一定的距离,防止干扰.3测站应远离房屋、围墙、广告牌、山坡及大面积 平静水面等信号反射物,以免出现严重的多路径效应.4测站应位于地质条件良好、点位稳定、易于保护的地方,尽可能估及交通等条件5充分利用符合要求的 原有限制点的标石和观测墩.6应尽可能使所选测站附近小环境与周围的大环境 保持一致,以防止或减少气象元素的代表性误差.8 .GPS网的数据处理流程：1数据传输数据传输软件,记录在计算机中的原始 观测数据2格式转换格式转化软件,标准格式的数据 3基线解算基线解 算软件.

13、GPSS线向量解4网平差GPS网平差软件,点坐标、基线转换参数 及相关统计信息9 .基线解算的结果：基线向量及其方差-协方差阵.作用：结果用于网平差、检 验和评估外业观测的成果质量10 .网平差作用：确定出网中各点坐标、发现观测值中的粗差,并采用相应的方 法进行处理、消除基线向量误差引起的几何矛盾并评定观测成果精度11 .基线解算过程：输入观测数据GPS数据、精密星历、测站坐标检查与修 改外业观测数据、设定基线解算的限制参数、基线解算、基线质量的限制、得到 最终的基线解算结果12 .网平差的目的：1消除由观测量和条件中存在的误差所引起的 GPS网在 几何上的不一致2改善GPM的质量,评定GPS

14、»精度.3确定GPS»中点在指 定参照系下的坐标以及其他所需参数的估值13 .网平差的整体流程：1开始2独立基线及其精度统计信息 3无约束平差4地 心坐标参照系下的坐标和基线向量估值, 基线向量改正数,经过调整后的基线向 量观测值的权阵,以及各类精度统计信息 5是否引入地面观测值是1否2 6地面常规观测值1起算数据1 2 1约束平差2联合平差7输出 最终结果1.SA政策选择可用性政策；AS政策反电子欺骗政策2 .北斗卫星导航定位系统 区域性的有源导航定位系统,优点：投资少,建设速 度快；具有一定的通信功能 缺点：使用户在战时很难屏蔽自己,定位速度慢, 无测速功能,用户数量收到限制 由空间局部、地面限制局部、用户终端三个部 分组成地面中央站是北斗卫星导航系统的中枢3 .G